요약 | 본 발명은 산화 그래핀 기반 유기 발광 다이오드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 음극, 양극 및 발광층으로서 유기 박막층을 포함하는 유기발광다이오드에 있어서, 상기 유기 박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 층 중 적어도 어느 하나의 층은 산화 그래핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드를 제공한다. 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는 전하(정공, 전자) 주입 재료 및 수송 재료로서 산화 그래핀을 이용함으로서, 수분과 산소가 소자 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있어, 유기 발광 다이오드 소자의 수명과 안정성을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법은 정량 주입 코팅 방식과 같은 용액공정으로 수행될 수 있어 유기 발광 다이오드 소자의 제조 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다. |
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Int. CL | C09K 11/06 (2006.01) H01L 51/54 (2006.01) H01L 51/50 (2006.01) H01L 51/56 (2006.01) |
CPC | H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) H01L 51/5012(2013.01) |
출원번호/일자 | 1020130057075 (2013.05.21) |
출원인 | 한국화학연구원 |
등록번호/일자 | 10-1650705-0000 (2016.08.18) |
공개번호/일자 | 10-2014-0136698 (2014.12.01) 문서열기 |
공고번호/일자 | (20160824) 문서열기 |
국제출원번호/일자 | |
국제공개번호/일자 | |
우선권정보 | |
법적상태 | 등록 |
심사진행상태 | 수리 |
심판사항 | |
구분 | 신규 |
원출원번호/일자 | |
관련 출원번호 | |
심사청구여부/일자 | Y (2014.12.22) |
심사청구항수 | 5 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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1 | 한국화학연구원 | 대한민국 | 대전광역시 유성구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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1 | 임종선 | 대한민국 | 대전 유성구 |
2 | 이선숙 | 대한민국 | 대전 중구 |
3 | 안기석 | 대한민국 | 대전 유성구 |
4 | 김기웅 | 대한민국 | 울산 북구 |
5 | 박병주 | 대한민국 | 서울 중랑구 |
6 | 전홍구 | 대한민국 | 인천 부평구 |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
---|---|---|---|
1 | 이원희 | 대한민국 | 서울특별시 강남구 테헤란로 ***, 성지하이츠빌딩*차 ***호 (역삼동) |
번호 | 이름 | 국적 | 주소 |
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1 | 한국화학연구원 | 대전광역시 유성구 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 [Patent Application] Patent Application |
2013.05.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0446713-14 |
2 | [심사청구]심사청구(우선심사신청)서 [Request for Examination] Request for Examination (Request for Preferential Examination) |
2014.12.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-1242319-78 |
3 | 선행기술조사의뢰서 Request for Prior Art Search |
2015.05.11 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
4 | 선행기술조사보고서 Report of Prior Art Search |
2015.07.10 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-6-2015-0054526-38 |
5 | 의견제출통지서 Notification of reason for refusal |
2015.12.21 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2015-0890489-44 |
6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 [Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation) |
2016.02.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0169042-25 |
7 | [명세서등 보정]보정서 [Amendment to Description, etc.] Amendment |
2016.02.19 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2016-0169129-09 |
8 | 등록결정서 Decision to grant |
2016.06.20 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0442123-54 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.09.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5149265-52 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 Notification of change of applicant's information |
2017.09.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5149242-13 |
번호 | 청구항 |
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1 |
1 음극, 양극 및 발광층으로서 유기 박막층을 포함하는 유기발광다이오드에 있어서,상기 유기 박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 더 포함하고,상기 하나 이상의 층 중 적어도 어느 하나의 층은 산화 그래핀을 포함하되, 상기 산화 그래핀은 유기 화합물의 도입으로 수행된 것이고, 여기서, 상기 도입된 유기 화합물은 하기 화학식 1로 표현되는 1 - 3차 아민인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드:[화학식 1](상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3는 독립적으로 비결합, -H, -SH, -SO2H, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알케닐, C6-10의 아릴, C5-10의 시클로 알킬이고, 여기서, 상기 알킬, 알케닐, 아릴, 시클로 알킬은 -NH2, -SH 및 -SO2H로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기가 치환될 수 있고, 또한, R1 및 R2는 N, O 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10 원자의 헤테로 고리를 서로 형성할 수 있고, 여기서, 상기 헤테로 고리는 C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C6-10의 아릴 및 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기가 치환될 수 있고,R1, R2 및 R3 중에서 2개 이상이 동시에 비결합은 아니고,상기 는 양전하 또는 무전하이다) |
2 |
2 삭제 |
3 |
3 삭제 |
4 |
4 삭제 |
5 |
5 삭제 |
6 |
6 제1항에 있어서, 상기 유기 화합물의 도입이 수행된 산화 그래핀의 일함수는 -3 |
7 |
7 음극, 양극, 발광층과,정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 적층하는 유기 발광 다이오드의 제조방법에 있어서,상기 하나 이상의 층 중 적어도 어느 하나의 층으로써 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물이 도입된 산화 그래핀을 코팅하는 단계를 포함하는 제1항의 유기 발광 다이오드의 제조방법:[화학식 1](상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3는 독립적으로 비결합, -H, -SH, -SO2H, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알케닐, C6-10의 아릴, C5-10의 시클로 알킬이고, 여기서, 상기 알킬, 알케닐, 아릴, 시클로 알킬은 -NH2, -SH 및 -SO2H로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기가 치환될 수 있고, 또한, R1 및 R2는 N, O 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10 원자의 헤테로 고리를 서로 형성할 수 있고, 여기서, 상기 헤테로 고리는 C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C6-10의 아릴 및 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기가 치환될 수 있고,R1, R2 및 R3 중에서 2개 이상이 동시에 비결합은 아니고,상기 는 양전하 또는 무전하이다) |
8 |
8 제7항에 있어서, 상기 코팅은 정량 주입 코팅법, 스핀 코팅법, 바 코팅법, 슬릿-다이 코팅법, 잉크젯 프린팅법 및 롤 프린팅법으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종의 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드의 제조방법 |
9 |
9 삭제 |
10 |
10 음극, 양극 및 발광층으로서 유기 박막층을 포함하되,상기 유기 박막층이 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 더 포함하는 유기 발광 다이오드의 수명 및 안정성 향상방법에 있어서, 상기 하나 이상의 층 중 적어도 어느 하나의 층으로써 하기 화학식 1로 표시되는 유기 화합물이 도입된 산화 그래핀 코팅층을 형성시키는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드의 수명 및 안정성 향상방법:[화학식 1](상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3는 독립적으로 비결합, -H, -SH, -SO2H, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알케닐, C6-10의 아릴, C5-10의 시클로 알킬이고, 여기서, 상기 알킬, 알케닐, 아릴, 시클로 알킬은 -NH2, -SH 및 -SO2H로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기가 치환될 수 있고, 또한, R1 및 R2는 N, O 및 S로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 5 내지 10 원자의 헤테로 고리를 서로 형성할 수 있고, 여기서, 상기 헤테로 고리는 C1-10의 직쇄 또는 측쇄 알킬, C6-10의 아릴 및 아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 치환기가 치환될 수 있고,R1, R2 및 R3 중에서 2개 이상이 동시에 비결합은 아니고,상기 는 양전하 또는 무전하이다) |
지정국 정보가 없습니다 |
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패밀리정보가 없습니다 |
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순번 | 연구부처 | 주관기관 | 연구사업 | 연구과제 |
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1 | 교육과학기술부 | 한국화학연구원 | 원천기술개발사업 | 고해상도 소프트 패터닝 공정기술 |
2 | 교육과학기술부 | 한국화학연구원 | 미래기반기술개발사업 | 분자제어를 통한 기능성 유/무기 소재 및 유연 전자 소자 개발 |
3 | 산업기술연구회 | 한국화학연구원 | 기관고유사업 | 다기능 그래핀 소재 및 소자화 기술 개발 |
특허 등록번호 | 10-1650705-0000 |
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표시번호 | 사항 |
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1 |
출원 연월일 : 20130521 출원 번호 : 1020130057075 공고 연월일 : 20160824 공고 번호 : 특허결정(심결)연월일 : 20160620 청구범위의 항수 : 5 유별 : H01L 51/50 발명의 명칭 : 산화 그래핀 기반 유기 발광 다이오드 및 이의 제조 방법 존속기간(예정)만료일 : |
순위번호 | 사항 |
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1 |
(권리자) 한국화학연구원 대전광역시 유성구... |
제 1 - 3 년분 | 금 액 | 120,000 원 | 2016년 08월 19일 | 납입 |
제 4 년분 | 금 액 | 75,000 원 | 2019년 07월 11일 | 납입 |
제 5 년분 | 금 액 | 75,000 원 | 2020년 06월 22일 | 납입 |
번호 | 서류명 | 접수/발송일자 | 처리상태 | 접수/발송번호 |
---|---|---|---|---|
1 | [특허출원]특허출원서 | 2013.05.21 | 수리 (Accepted) | 1-1-2013-0446713-14 |
2 | [심사청구]심사청구(우선심사신청)서 | 2014.12.22 | 수리 (Accepted) | 1-1-2014-1242319-78 |
3 | 선행기술조사의뢰서 | 2015.05.11 | 수리 (Accepted) | 9-1-9999-9999999-89 |
4 | 선행기술조사보고서 | 2015.07.10 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-6-2015-0054526-38 |
5 | 의견제출통지서 | 2015.12.21 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2015-0890489-44 |
6 | [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서 | 2016.02.19 | 수리 (Accepted) | 1-1-2016-0169042-25 |
7 | [명세서등 보정]보정서 | 2016.02.19 | 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) | 1-1-2016-0169129-09 |
8 | 등록결정서 | 2016.06.20 | 발송처리완료 (Completion of Transmission) | 9-5-2016-0442123-54 |
9 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.09.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5149265-52 |
10 | 출원인정보변경(경정)신고서 | 2017.09.14 | 수리 (Accepted) | 4-1-2017-5149242-13 |
기술번호 | KST2014067014 |
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자료제공기관 | 미래기술마당 |
기술공급기관 | 한국화학연구원 |
기술명 | 나노 탄소기반 전하 전달 소재를 이용한 장수명 OLED 조명 기술 개발 |
기술개요 |
본 발명은 산화 그래핀 기반 유기 발광 다이오드 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 음극, 양극 및 발광층으로서 유기 박막층을 포함하는 유기발광다이오드에 있어서, 상기 유기 박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 층을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 층 중 적어도 어느 하나의 층은 산화 그래핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드를 제공한다. 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는 전하(정공, 전자) 주입 재료 및 수송 재료로서 산화 그래핀을 이용함으로서, 수분과 산소가 소자 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있어, 유기 발광 다이오드 소자의 수명과 안정성을 개선할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 제조방법은 정량 주입 코팅 방식과 같은 용액공정으로 수행될 수 있어 유기 발광 다이오드 소자의 제조 비용을 낮출 수 있는 장점이 있다. |
개발상태 | 연구실환경 테스트 |
기술의 우수성 |
1) 그래핀은 고유의 우수한 가스 배리어 특성을 가지고 있어서 OLED 조명에서 기존 유기물을 기능화된 그래핀을 사용하여 유리캔과 같은 봉지 공정이 없이도 장수명의 OLED 조명을 구현할 가능성이 있음
2) Cross-linking할 수 있는 기능기를 그래핀 입자에 기능화하여 고분자화된 그래핀 박막을 형성할 수 있어서 그래핀 네트워크에 의한 수분, 산소의 투과를 방지할 수 있는 봉지 박막을 형성할 수 있어서 전하 전달 소재로 일함수가 제어된 그래핀을 적용한 OLED 조명의 수명을 증가시킬 수 있고 유연 OLED 조명을 구현할 수 있음 3) 용액공정에 의한 OLED 조명 제조 - OLED 조명 소자를 제조하는 공정으로 정량 주입 코팅 방식과 같은 용액공정으로 투명전극(ITO, 그래핀) 위에 일함수 제어된 그래핀 잉크로 정공/전자 주입 층을 형성하고 그 위에 정공 수송 층, 발광 층, 전자 주입 층 등에 사용되는 유기 반도체 잉크로 박막을 형성한 후, 진공 열 증착 방식으로 전자 주입 층과 음극을 형성하여 OLED 조명을 제조하였음 4) 이때 사용된 용액공정 방식인 정량 주입 코팅법은 디스플레이 산업에서 적용되고 있는 스롯 다이 코팅과 유사한 방식임 5) 또한 그래핀을 기능화하여 일함수를 OLED 소자의 각 층에서 요구되는 HOMO, LUMO 에너지 준위로 제어할 수 있고 이를 통한 정공/전자 주입 층 뿐만 아니라 정공/전자 수송 층에 적용이 가능하여 발광층을 제외한 OLED 소자의 전 층을 가스 배리어 특성이 우수한 그래핀 소재로 박막 형성하여 기존 OLED 소자보다 수명이 긴 장수명의 OLED 조명을 구현할 수 있음 6) OLED 조명의 양극과 음극으로 사용되는 ITO 및 Al을 도핑에 의해 면저항을 낮춘 그래핀 시트을 적용할 수 있어서 별도의 봉지 공정없이 수명을 늘릴 수 있음. 또한 필요에 따라 산화 그래핀들이 cross-linking을 할 수 있는 기능기을 치환하여 고분자화된 그래핀 네트워크 박막 형성을 통해 봉지 박막을 구현할 수 있음 |
응용분야 |
○ 주요 부품·산출물의 타제품/타분야 적용가능성
- 그래핀 기반 센서 (그래핀 기능화에 의한 응용분야 적용 가능) - TFT의 이종 물질의 경계면에서 전하 전달 보조 층 (전 에너지 장벽에 의한 고 접촉저항을 감소시킬 필요성이 있는 소자에 적용 가능) - 전자파 차폐제 (산화 그래핀을 기능화를 통한 환원에 의해 우수한 전도성을 가진 그래핀 잉크 개발에 적용 가능) |
시장규모 및 동향 |
1) 수은·납 등 중금속을 사용하지 않고 친환경 유기소재를 이용한 발광다이오드로 양극구조의 면광원 조명으로 차세대 환경친화적인 조명이며, 에너지 절감효과가 우수한 고효율 특성으로 인해 LED 조명과 함께 기존 조명을 대체할 차세대 광원으로 주목을 받음 2) 미국, 유럽, 일본 등은 OLED 조명산업의 중요성을 인식하여 2000년대 초반부터 정부 및 민간 합동의 대규모 투자를 실행하고 있으나 국내에서는 2006년 하반기부터 연구 개발을 시작함 3) 현재 OLED 옥내외 조명 시장은 기술 개발과 함께 서서히 시장 진입을 준비 중에 있고, 일본과 유럽에서 2010년도에 OLED 조명 양산라인 구축과 함께 제품 개발을 서두르고 있으며, 사인보드, 스탠드 등 보조조명 제품은 현재 오스람 등 여러 회사에서 제품으로 선보이고 있음. 초기 OLED 광원 시장은 고급형 스탠드 등의 고가 제품에 주로 채용될 것으로 예상되며, 2012년부터 OLED를 이용한 옥내외 조명 시장이 본격적으로 형성될 것으로 예측되고, 2020년에는 LED 조명과 함께 모든 조명 시장을 대체할 것으로 전망됨 4) OLED 조명은 고효율, 장수명, 저소비 전력 등의 특성으로 기존 조명 시장의 판도 변화가 예상되며, 플렉시블 조명, 입는 조명, 두루마리 조명 등의 신개념 조명 기구 개발을 통한 신규 시장 창출 및 시장 확대가 가능할 것으로 전망됨 |
희망거래유형 | |
사업화적용실적 | |
도입시고려사항 |
과제고유번호 | 1345169466 |
---|---|
세부과제번호 | 2010-50171 |
연구과제명 | 분자제어를 통한 기능성 유/무기 소재 및 유연 전자 소자 개발 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 교육과학기술부 |
연구관리전문기관명 | 나노기반 정보.에너지 사업본부 |
연구주관기관명 | 한국화학연구원 |
성과제출연도 | 2012 |
연구기간 | 200907~201406 |
기여율 | 0.33333334 |
연구개발단계명 | 응용연구 |
6T분류명 | NT(나노기술) |
과제고유번호 | 1345197785 |
---|---|
세부과제번호 | 2011-0031636 |
연구과제명 | 용액공정용 그래핀 기반 나노 소재 및 멀티스케일 패터닝 공정 기술 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 미래창조과학부 |
연구관리전문기관명 | |
연구주관기관명 | |
성과제출연도 | 2013 |
연구기간 | 201109~202008 |
기여율 | 0.33333334 |
연구개발단계명 | 기초연구 |
6T분류명 | NT(나노기술) |
과제고유번호 | 1415127037 |
---|---|
세부과제번호 | KK-1202-E0 |
연구과제명 | 다기능 그래핀 소재 및 소자화 기술 개발 |
성과구분 | 출원 |
부처명 | 지식경제부 |
연구관리전문기관명 | 산업기술연구회 |
연구주관기관명 | 한국화학연구원 |
성과제출연도 | 2012 |
연구기간 | 201201~201412 |
기여율 | 0.33333334 |
연구개발단계명 | 기타 |
6T분류명 | NT(나노기술) |
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